마이크로컨트롤러 장치의 버튼 접점 자동 청소. 계획, 설명

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마이크로컨트롤러 장치의 버튼 접점 자동 청소. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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아시다시피 전기 접점이 있는 버튼 및 기타 장치는 기계적 힘을 가하거나 제거한 후 처음 20 ~ 40ms 동안 제어되지 않는 다중 폐쇄 및 개방과 같은 "바운스" 효과가 있습니다. 물리학의 관점에서 이것은 접촉 표면을 덮는 얇은 산화막의 일련의 국부적 파괴입니다. 예를 들어 따뜻하고 습한 대기와 먼지 및 오염이 있는 어려운 기후 조건에서 접점이 작동하는 경우 상황이 악화됩니다.

스위칭 전류의 낮은 값에서 작동하는 폐쇄 접점의 저항을 줄이려면 진폭이 증가한 전류 펄스를 주기적으로 통과시켜 산화물 및 마모 제품으로부터 표면을 어느 정도 청소하는 것이 유용합니다. 예를 들어, 자동차에 장착된 각종 접촉 센서의 상태 정보를 수집하는 데 사용되는 MAX13036 칩은 이 원리에 따라 작동합니다. 기술 설명 [1]에는 영어로 "젖음 전류"를 의미하는 특수 매개변수 "젖음 전류"가 있습니다.

마이크로컨트롤러 장치의 버튼 접점 자동 스트리핑
그림. 1

마이크로 컨트롤러 기반 장치에서는 접촉 상태를 결정하는 과정에서 전류 펄스에 의해 산화막 제거를 구성하는 것도 가능합니다. 무화과에. 그림 1은 SB1 버튼을 부하 저항 R1과 마이크로컨트롤러에서 생성되는 "습윤 전류" 펄스의 진폭을 제한하는 저저항 저항 R2를 사용하여 마이크로컨트롤러 포트의 IAC 라인에 연결하는 일반적인 다이어그램을 보여줍니다. 2.

마이크로컨트롤러 장치의 버튼 접점 자동 스트리핑
그림. 2

처음에 IAC 라인은 입력 모드에 있습니다. 프로그램은 여기에서 낮은 전압 레벨이 감지되자마자 주기적으로 상태를 확인하고 50ms의 바운스 방지 일시 중지를 만듭니다.레벨이 낮게 유지되면(즉, SB1 버튼이 실제로 눌려진 경우) 프로그램은 PXX 라인을 전환합니다. 출력 모드로 전환하고 높은 수준으로 설정하여 "젖음 전류" 펄스를 형성합니다. 그런 다음 프로그램은 IAC 라인을 입력 모드로 되돌리고 내장된 알고리즘에 따라 추가 작업을 수행합니다. 물론 긍정적인 청소 효과 다음에 버튼을 누를 때만 나타납니다.

저항 R2의 저항은 접점의 설계 및 재질에 따라 실험적으로 선택됩니다. 예를 들어 MAX13036 마이크로 회로의 경우 "젖음 전류"펄스의 진폭은 7,5 ~ 40mA 범위, 지속 시간은 10 ~ 35ms, 드롭 지속 시간은 1 ... 6μs. 따라서 마이크로컨트롤러 Upit = 5V의 공급 전압일 때 저항 R2의 저항은 100 ... 620 Ohm이어야 합니다.

이 저항기는 전류 펄스를 통과시키지 않아도 프로토타이핑 단계에서 유용합니다. 디버깅 중인 프로그램의 버그로 인해 입력이 되어야 하는 포트 라인이 출력 모드로 전환되는 경우 마이크로컨트롤러가 손상되지 않도록 보호합니다.

마이크로컨트롤러 장치의 버튼 접점 자동 스트리핑
그림. 3

무화과에. 도 3은 또 다른 공통 버튼 연결도를 나타낸다. 여기에서 요소를 저장하기 위해 마이크로 컨트롤러 내부에 있는 부하 저항 Rp가 사용됩니다. 닫힌 접점을 통한 작동 전류는 수십 또는 수백 마이크로 암페어를 초과하지 않습니다.

미세전류에 대한 접점의 작동에는 고유한 특성이 있습니다[2]. 특히, 시간 경과에 따른 폐쇄 접촉 저항의 임의적 변화를 관찰할 수 있는데, 이는 접촉 표면의 변형된 미세 돌출부에서 황화물 및 고분자 산화물 필름의 성장으로 설명됩니다. 이러한 경우 저항 R1을 설치하고 "젖음 전류"를 통과시키는 것이 좋습니다. 접점이 귀금속으로 만들어지거나 코팅된 버튼은 예외입니다. 그들은 산화되기 쉽지 않으며 일반적으로 낮은 전류에서 잘 작동합니다.

마이크로컨트롤러 장치의 버튼 접점 자동 스트리핑
그림. 4

마이크로컨트롤러 장치의 버튼 접점 자동 스트리핑

표는 "Arduino" 제품군의 마이크로컨트롤러 모듈에 대한 Wiring 언어의 프로그램 조각을 보여줍니다. 이 계열에 속하는 자체 제작 모듈은 [3]에 설명되어 있습니다. 그림에 표시된 회로에 따라 모듈의 D2 라인에. 4, SB1 버튼이 연결됩니다. 이 경우 공통 전선에 연결되지 않고 전원 플러스에 연결됩니다. 이는 현재 펄스 생성 알고리즘에 근본적인 차이가 없음을 보여주기 위해 수행됩니다. 시간 관계는 그림에 해당합니다. 2, 낮은 수준과 높은 수준만 반전됩니다.

문학

MAX13036 자동차 접촉 모니터 및 레벨 시프터. - datasheets.maxim - ic.com/en/ds/M AX13036.pdf .
Levin A. 무선 전자 장비의 전기 커넥터 접점. - M.: 소비에트 라디오, 1972.
Ryumik S. 마이크로컨트롤러 모듈 "InterDuino". - 라디오, 2010, No. 10, p. 27-30.

저자: S. Ryumik

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